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xgcl 2021-05-18 22:08 原文

一、HSPICE的基本操作过程

  1. 打开HSPICE程序,通过OPEN打开编写好的网表文件。
  2. 按下SIMULATE进行网表文件的仿真。
  3. 按下AVANWAVES查看波形图(仿真结果)。

二、 网表文件结构总结

HSPICE输入文件包括电路标题语句,电路描述语句,分析类型描述语句,输出描述语句,注释语句,结束语句等六部分构成。

电路描述语句:电路元器件,元器件模型,电路的输入激励和源,子电路。

分析类型描述:瞬态分析语句,交流分析语句,直流扫描语句,可选项语句。

三、 在纸上手画与非门(CMOS)的晶体管级电路

与非门原理图

图1-与非门原理图

四、 写出与非门的网表文件

*NAND gate hspice fil
.TEMP  25.0000
.option abstol=1e-6 reltol=1e-6 post ingol
.lib 'E\hspice2007\model\PTM45nm\pmos90.lib' TT
.lib 'E\hspice2007\model\PTM45nm\nmos90.lib' TT
V1 1 0 dc=1.
VA A 0 
VB B 0 
Mp1 vo A 1 1 pmos W=5u L=1
Mp2 vo B 1 1 pmos W=5u L=1
Mn1 vo A vn vn nmos W=2u L=1
Mn2 vn B 0 0 nmos W=2u L=1
.dc VB START=0 STOP=1.8 STEP=0.01 SWEEP VA 0 1.8 1.
.o
.end

五、 总结书写与非门网表文件中的注意事项

  1. 注意库文件的引用及模型名称的编写。
  2. 换行继续应用+号标注。
  3. 对节点命名时应注意不要有相同的的节点名。

六、 HSPCIE仿真结果,改变宽长比,分析比较至少两种宽长比情况下的仿真结果

(一)、与非门仿真结果

根据图2所示结果可得:当A为低电平时(VA=0),输出为高电平;当A为高电平时(VA=1.8),当B为低电平(VB<750mv),输出为高电平,当B为高电平(VB>750mv),输出为低电平。得到如下表所示的真值表。

A B V0
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

表1-与非门真值表

图2-与非门仿真结果

(二)、改变MOS管宽长比,改为W=20U,L=1U。根据图3所示结果,可以得到临界条件由750mv升至960mv。

在这里插入图片描述

图3-改变宽长比后的仿真结果1

(三)、改变MOS管宽长比为,改为W=1u,L=1u。根据图4所示结果,可以得到临界条件由750mv降至560mv。

在这里插入图片描述

图4-改变宽长比后的仿真结果2

(四)、结论

MOS管的宽长比越大,MOS管的饱和电流就越大,等效电阻就越低。

七、 实验过程中的收获和体会

通过本次集成电路课程设计,我收获良多。对于MOS管的原理,与非门的原理有了更加深刻的理解,初步掌握了HSPICE仿真软件的使用和网表文件的编写,了解了MOS管宽长比对元件性能的影响。

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